Ինչ-որ մեկը պետք է հաշվարկի շարժիչի ագրեգատի հզորությունը, որպեսզի հաշվարկի մեքենայի հարկը։ Ոմանց համար կարևոր է ինքնուրույն հաշվարկել կոմպրեսորային շարժիչի հզորությունը: Ինչ-որ մեկի համար կարևոր է ճշգրիտ իմանալ մեքենայի հզորությունը, որպեսզի այն համեմատվի հայտարարվածի հետ: Ընդհանուր առմամբ, հզորության հաշվարկը և շարժիչի ընտրությունը երկու անբաժանելի գործընթացներ են։
Սրանք միակ պատճառները չեն, թե ինչու են ավտովարորդները փորձում ինքնուրույն հաշվարկել իրենց մեքենաների շարժիչների հզորությունը։ Դա բավականին դժվար է անել առանց հաշվարկի համար անհրաժեշտ բանաձեւերի։ Դրանք կտրվեն այս հոդվածում, որպեսզի յուրաքանչյուր ավտոմոբիլիստ կարողանա ինքնուրույն հաշվարկել, թե որքան է իր մեքենայի շարժիչի իրական հզորությունը:
Ներածություն
Ներքին այրման շարժիչի հզորությունը հաշվարկելու առնվազն չորս ընդհանուր եղանակ կա: Այս մեթոդներում օգտագործվում են շարժիչային միավորի հետևյալ պարամետրերը՝
- Շրջանառություններ.
- Ծավալ.
- Ոլորումպահ։
- Արդյունավետ ճնշում այրման պալատի ներսում։
Հաշվարկների համար անհրաժեշտ է իմանալ մեքենայի քաշը, ինչպես նաև մինչև 100 կմ/ժ արագացման ժամանակը։
Շարժիչի հզորությունը հաշվարկելու հետևյալ բանաձևերից յուրաքանչյուրն ունի որոշակի սխալ և չի կարող տալ 100% ճշգրիտ արդյունք: Սա միշտ պետք է հաշվի առնել ստացված տվյալները վերլուծելիս:
Եթե հաշվարկեք հզորությունը՝ օգտագործելով հոդվածում նկարագրված բոլոր բանաձևերը, կարող եք պարզել շարժիչի իրական հզորության միջին արժեքը, իսկ իրական արդյունքի հետ անհամապատասխանությունը կլինի ոչ ավելի, քան 10: %.
Եթե հաշվի չառնենք տեխնիկական հասկացությունների սահմանման հետ կապված գիտական տարբեր նրբությունները, ապա կարող ենք ասել, որ հզորությունը շարժիչային միավորի կողմից առաջացած էներգիան է և վերածվում լիսեռի ոլորող մոմենտի: Միևնույն ժամանակ, հզորությունը փոփոխական արժեք է, և դրա առավելագույն արժեքը ձեռք է բերվում լիսեռի պտտման որոշակի արագությամբ (նշված է անձնագրի տվյալների մեջ):
Ժամանակակից ներքին այրման շարժիչներում առավելագույն հզորությունը հասնում է րոպեում 5, 5-6, 6 հազար պտույտների դեպքում: Այն դիտվում է բալոններում ճնշման ամենաբարձր միջին արդյունավետ արժեքով: Այս ճնշման արժեքը կախված է հետևյալ պարամետրերից՝
- վառելիքի խառնուրդի որակ;
- Այրման ամբողջականություն;
- վառելիքի կորուստ.
Հզորությունը, որպես ֆիզիկական մեծություն, չափվում է Վատներով, մինչդեռ ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ այն չափվում է ձիաուժով: Ստորև բերված մեթոդներում նկարագրված հաշվարկները արդյունքներ կտան կիլովատներով, այնուհետև դրանք պետք է վերածվեն ձիաուժի՝ օգտագործելովհատուկ հաշվիչ-փոխարկիչ։
Հզորությունը ոլորող մոմենտով
Հզորությունը հաշվարկելու եղանակներից մեկն է որոշել շարժիչի ոլորող մոմենտը պտույտների քանակից:
Ֆիզիկայի ցանկացած պահ իր կիրառման ուժի արդյունքն է: Ոլորող մոմենտը այն ուժի արդյունքն է, որը շարժիչը կարող է զարգացնել բեռի դիմադրությունը հաղթահարելու համար՝ դրա կիրառման կողքով: Հենց այս պարամետրն է որոշում, թե որքան արագ է շարժիչը հասնում իր առավելագույն հզորությանը:
ոլորող մոմենտ կարող է սահմանվել որպես աշխատանքային ծավալի արտադրանքի և այրման խցիկում միջին արդյունավետ ճնշման հարաբերակցությունը մինչև 0,12566 (հաստատուն):
- M=(Vաշխատանքային Pարդյունավետ)/0, 12566, որտեղ Vաշխատանքային – շարժիչի տեղաշարժ [l], Pարդյունավետ – արդյունավետ ճնշում այրման պալատում [բար]։
Շարժիչի արագությունը բնութագրում է ծնկաձև լիսեռի պտտման արագությունը:
Օգտագործելով շարժիչի ոլորող մոմենտ և RPM արժեքները, կարող է օգտագործվել շարժիչի հզորության հաշվարկման հետևյալ բանաձևը՝
P=(Mn)/9549, որտեղ M-ը ոլորող մոմենտ է [Nm], n-ը՝ լիսեռի արագությունը [rpm], 9549-ը՝ համաչափության գործակից:
Հաշվարկված հզորությունը չափվում է կիլովատներով: Հաշվարկված արժեքը ձիաուժի վերածելու համար անհրաժեշտ է արդյունքը բազմապատկել 1, 36-ի համամասնական գործակցով։
Հաշվի այս մեթոդը բաղկացած է միայն երկու տարրական բանաձևերից, հետևաբար այն համարվում է ամենապարզներից մեկը։ Ճիշտ է, դուք կարող եք ավելին անելավելի հեշտ և օգտագործեք առցանց հաշվիչը, որում պետք է մուտքագրեք որոշակի տվյալներ մեքենայի և նրա շարժիչի միավորի մասին:
Հարկ է նշել, որ շարժիչի հզորությունը հաշվարկելու այս բանաձևը թույլ է տալիս հաշվարկել միայն այն հզորությունը, որը ստացվում է շարժիչի ելքում, և ոչ թե այն, որն իրականում հասնում է մեքենայի անիվներին: Որն է տարբերությունը? Քանի դեռ հզորությունը (եթե դուք դա համարում եք հոսք) հասնում է անիվներին, այն կորուստներ է ունենում օրինակ փոխանցման դեպքում: Երկրորդական սպառողները, ինչպիսիք են օդորակիչը կամ գեներատորը, նույնպես կարևոր դեր են խաղում: Անհնար է չնշել բարձրացման, գլորման դիմադրությունը հաղթահարելու կորուստները, ինչպես նաև աերոդինամիկ դիմադրությունը։
Այս թերությունը մասամբ փոխհատուցվում է այլ հաշվարկային բանաձևերի կիրառմամբ:
Հզորությունը շարժիչի չափի միջոցով
Միշտ չէ, որ հնարավոր է որոշել շարժիչի ոլորող մոմենտը: Երբեմն մեքենաների սեփականատերերը նույնիսկ չգիտեն այս պարամետրի արժեքը: Այս դեպքում շարժիչային միավորի հզորությունը կարելի է գտնել՝ օգտագործելով շարժիչի ծավալը:
Դա անելու համար դուք պետք է բազմապատկեք ագրեգատի ծավալը ծնկաձև լիսեռի արագությամբ, ինչպես նաև միջին արդյունավետ ճնշմամբ: Ստացված արժեքը պետք է բաժանվի 120:-ի
- P=(VnPարդյունավետ)/120 որտեղ V-ը շարժիչի տեղաշարժն է [cm3], n-ը արագությունն է ծնկաձև լիսեռի պտույտ [rpm], Pարդյունավետ – միջին արդյունավետ ճնշում [MPA], 120 – հաստատուն, համաչափության գործակից։
Այսպես է հաշվարկվում մեքենայի շարժիչի հզորությունըօգտագործելով միավորի ծավալը։
Ամենից հաճախ Pարդյունավետ արժեքը ստանդարտ նմուշի բենզինային շարժիչներում տատանվում է 0,82 ՄՊա-ից մինչև 0,85 ՄՊա, հարկադիր շարժիչներում՝ 0,9 ՄՊա, իսկ դիզելային ագրեգատներում՝ ճնշման արժեքը 0,9 ՄՊա-ից 2,5 ՄՊա է:
Շարժիչի իրական հզորությունը հաշվարկելու համար այս բանաձևն օգտագործելիս՝ կՎտ-ի վերափոխել ձիաուժ: ս., անհրաժեշտ է ստացված արժեքը բաժանել 0, 735-ի հավասար գործակցի։
Այս հաշվարկի մեթոդը նույնպես հեռու է ամենաբարդից և պահանջում է նվազագույն ժամանակ և ջանք:
Օգտագործելով այս մեթոդը, դուք կարող եք հաշվարկել պոմպի շարժիչի հզորությունը:
Հոսանք օդի հոսքի միջոցով
Միավորի հզորությունը կարող է որոշվել նաև օդի հոսքով: Ճիշտ է, այս հաշվարկի մեթոդը հասանելի է միայն այն մեքենաների սեփականատերերին, ովքեր ունեն համակարգիչ, որը թույլ է տալիս գրանցել օդի սպառումը 5,5 հազար պտույտով երրորդ փոխանցումով:
Շարժիչի մոտավոր հզորությունը ստանալու համար անհրաժեշտ է վերը նշված պայմաններում ստացված սպառումը բաժանել երեքի։ Բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝
P=G/3, որտեղ G-ը օդի հոսքի արագությունն է:
Այս հաշվարկը բնութագրում է շարժիչի աշխատանքը իդեալական պայմաններում, այսինքն՝ առանց հաշվի առնելու փոխանցման տուփի կորուստները, երրորդ կողմի սպառողները և աերոդինամիկ դիմադրությունը: Իրական հզորությունը 10 կամ նույնիսկ 20%-ով ցածր է հաշվարկվածից։
Համապատասխանաբար օդի հոսքի քանակությունը որոշվում է լաբորատորիայում հատուկ տակդիրի վրա, որի վրա տեղադրված է մեքենան։
Բորտի սենսորների ընթերցումները մեծապես կախված են դրանց աղտոտվածությունիցև տրամաչափումից։
Հետևաբար, օդի սպառման տվյալների հիման վրա շարժիչի հզորության հաշվարկը հեռու է ամենաճշգրիտ և արդյունավետ լինելուց, բայց բավականին հարմար է մոտավոր տվյալներ ստանալու համար։
Հզորությունը մեքենայի զանգվածի միջով և արագացման ժամանակը մինչև «հարյուրներ»
Մեքենայի քաշի և դրա արագացման մինչև 100 կմ/ժ արագության միջոցով հաշվարկը շարժիչի իրական հզորությունը հաշվարկելու ամենապարզ մեթոդներից մեկն է, քանի որ մեքենայի քաշը և հայտարարված արագացման ժամանակը մինչև «հարյուր. «մեքենայի անձնագրային պարամետրերն են։
Այս մեթոդը տեղին է ցանկացած տեսակի վառելիքով աշխատող շարժիչների համար՝ բենզին, դիզելային վառելիք, գազ, քանի որ հաշվի է առնում միայն արագացման դինամիկան։
Հաշվարկելիս անհրաժեշտ է վարորդի հետ միասին հաշվի առնել տրանսպորտային միջոցի քաշը։ Նաև հաշվարկի արդյունքը իրականին հնարավորինս մոտեցնելու համար արժե հաշվի առնել արգելակման, սայթաքման վրա ծախսված կորուստները, ինչպես նաև փոխանցման տուփի արձագանքման արագությունը։ Դրվագի տեսակը նույնպես դեր է խաղում: Օրինակ՝ առջևի քարշակով մեքենաները սկզբում կորցնում են մոտ 0,5 վայրկյան, իսկ հետևի անիվի մեքենաները՝ 0,3 վայրկյանից մինչև 0,4 վայրկյան։
Մնում է ցանցում գտնել հաշվիչ՝ արագացման արագության միջոցով մեքենայի հզորությունը հաշվարկելու, անհրաժեշտ տվյալները մուտքագրելու և պատասխան ստանալու համար։ Անիմաստ է տալ հաշվիչը կատարած մաթեմատիկական հաշվարկները՝ դրանց բարդության պատճառով։
Հաշվի արդյունքը կլինի ամենաճշգրիտներից մեկը, իրականին մոտ։
Մեքենայի իրական հզորությունը հաշվարկելու այս մեթոդը շատերի կողմից համարվում է ամենահարմարը, քանի որ մեքենաների սեփականատերերը ստիպված կլինեն նվազագույն ջանքեր գործադրել՝ չափել արագացման արագությունը մինչև100 կմ/ժ և մուտքագրեք լրացուցիչ տվյալներ ավտոմատ հաշվիչում։
Շարժիչների այլ տեսակներ
Գաղտնիք չէ, որ շարժիչներն օգտագործվում են ոչ միայն մեքենաներում, այլև արդյունաբերության մեջ և նույնիսկ առօրյա կյանքում։ Տարբեր չափերի շարժիչներ կարելի է գտնել գործարաններում՝ շարժիչ լիսեռներում, և կենցաղային տեխնիկայում, օրինակ՝ ավտոմատ մսաղացներ:
Երբեմն անհրաժեշտ է հաշվարկել նման շարժիչների իրական հզորությունը: Ինչպես դա անել, նկարագրված է ստորև:
Անմիջապես հարկ է նշել, որ 3 փուլային շարժիչի հզորության հաշվարկը կարող է կատարվել հետևյալ կերպ.
- P=Mոլորող մոմենտn, որտեղ Mոլորող մոմենտ-ը ոլորող մոմենտ է, իսկ n-ը՝ լիսեռի արագությունը:
Ինդուկցիոն շարժիչ
Ասինխրոն միավորը սարք է, որի առանձնահատկությունն այն է, որ իր ստատորի կողմից ստեղծված մագնիսական դաշտի պտտման հաճախականությունը միշտ ավելի մեծ է, քան նրա ռոտորի պտտման հաճախականությունը։
Ասինխրոն մեքենայի աշխատանքի սկզբունքը նման է տրանսֆորմատորի աշխատանքի սկզբունքին։ Կիրառվում են էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքները (ոլորանի ժամանակի փոփոխվող հոսքի կապը դրանում EMF է առաջացնում) և ամպեր (էլեկտրամագնիսական ուժը գործում է որոշակի երկարության հաղորդիչի վրա, որի միջոցով հոսանք է հոսում որոշակի արժեք ունեցող դաշտում։ ինդուկցիայի).
Ինդուկցիոն շարժիչը սովորաբար բաղկացած է ստատորից, ռոտորից, լիսեռից և հենարանից: Ստատորը ներառում է հետևյալ հիմնական բաղադրիչները՝ ոլորուն, միջուկը, բնակարանը: Ռոտորը բաղկացած է միջուկից և ոլորունից։
Ինդուկցիոն շարժիչի հիմնական խնդիրը փոխակերպումն էէլեկտրական էներգիան, որը մատակարարվում է ստատորի ոլորուն, վերածվում մեխանիկական էներգիայի, որը կարող է հեռացվել պտտվող լիսեռից:
Ասինխրոն շարժիչի հզորություն
Գիտության տեխնիկական ոլորտում գոյություն ունի իշխանության երեք տեսակ՝
- լրիվ (նշվում է S տառով);
- ակտիվ (նշվում է P տառով);
- ռեակտիվ (նշվում է Q տառով):
Ընդհանուր հզորությունը կարելի է ներկայացնել որպես վեկտոր, որն ունի իրական և երևակայական մաս (արժե հիշել մաթեմատիկայի բաժինը, որը կապված է բարդ թվերի հետ):
Իրական մասը ակտիվ ուժն է, որը ծախսվում է օգտակար աշխատանք կատարելու վրա, ինչպիսին է լիսեռը պտտելը, ինչպես նաև ջերմություն առաջացնելը:
Երևակայական մասը արտահայտվում է ռեակտիվ հզորությամբ, որը մասնակցում է մագնիսական հոսքի ստեղծմանը (նշվում է F տառով):
Դա մագնիսական հոսքն է, որն ընկած է ասինխրոն միավորի, համաժամանակյա շարժիչի, DC մեքենայի և տրանսֆորմատորի աշխատանքի սկզբունքի հիմքում:
Ռեակտիվ հզորությունը օգտագործվում է կոնդենսատորները լիցքավորելու, խեղդվողների շուրջ մագնիսական դաշտ ստեղծելու համար։
Ակտիվ հզորությունը հաշվարկվում է որպես հոսանքի և լարման և հզորության գործակցի արտադրյալ:
P=IUcosφ
Ռեակտիվ հզորությունը հաշվարկվում է որպես հոսանքի և լարման արտադրյալ և ուժի գործակից 90° ֆազից դուրս: Հակառակ դեպքում կարող եք գրել՝
Q=IUsinφ
Ընդհանուր հզորության արժեքը, եթե հիշում եք, որ այն կարող է ներկայացվել որպես վեկտոր,կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով Պյութագորասի թեորեմը որպես ակտիվ և ռեակտիվ հզորության քառակուսիների արմատային գումար՝
S=(P2+Q2)1/2.
Եթե ընդհանուր հզորության բանաձևը հաշվարկենք ընդհանուր ձևով, ապա կստացվի, որ S-ը հոսանքի և լարման արտադրյալն է.
S=IU
Հզորության գործակիցը cosφ արժեք է, որը թվայինորեն հավասար է ակտիվ բաղադրիչի և ակնհայտ հզորության հարաբերությանը: Sinφ գտնելու համար, իմանալով cosφ, դուք պետք է հաշվարկեք φ-ի արժեքը աստիճաններով և գտնեք դրա սինուսը:
Սա շարժիչի հզորության ստանդարտ հաշվարկ է՝ հիմնված հոսանքի և լարման վրա:
Եռաֆազ ասինխրոն միավորի հզորության հաշվարկ
Ասինխրոն 3-ֆազ շարժիչի ստատորի ոլորման օգտակար հզորությունը հաշվարկելու համար ֆազային լարումը բազմապատկեք փուլային հոսանքով և հզորության գործակցով և ստացված հզորության արժեքը բազմապատկեք երեքով (ֆազերի քանակով):
- Pստատոր=3UfIfcosφ.
Հզորության հաշվարկ էլ. Ակտիվ շարժիչի, այսինքն՝ շարժիչի լիսեռից հեռացվող հզորությունը արտադրվում է հետևյալ կերպ՝
- Pելք=Pստատոր – Pկորուստ.
Ինդուկցիոն շարժիչում տեղի են ունենում հետևյալ կորուստները.
- էլեկտրական ստատորի ոլորանում;
- ստատորի միջուկային պողպատից;
- էլեկտրական ռոտորի ոլորանում;
- մեխանիկական;
- լրացուցիչ.
Եռաֆազ շարժիչի հզորությունը հաշվարկելու համար ստատորի ոլորուն ռեակտիվովնիշ, անհրաժեշտ է ավելացնել այս տեսակի հզորության երեք բաղադրիչները, այն է՝
- ռեակտիվ հզորությունը սպառվում է ստատորի ոլորման արտահոսքի հոսք ստեղծելու համար;
- ռեակտիվ հզորություն, որը սպառվում է ռոտորի ոլորման արտահոսքի հոսք ստեղծելու համար;
- ռեակտիվ հզորությունը օգտագործվում է հիմնական հոսքը ստեղծելու համար:
Ասինխրոն շարժիչի ռեակտիվ հզորությունը հիմնականում ծախսվում է փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտ ստեղծելու վրա, սակայն էներգիայի մի մասը ծախսվում է թափառող հոսքեր ստեղծելու վրա: Թափառող հոսքերը թուլացնում են հիմնական մագնիսական հոսքը և նվազեցնում ասինխրոն միավորի արդյունավետությունը:
Ընթացիկ հզորություն
Ինդուկցիոն շարժիչի հզորության հաշվարկը կարող է իրականացվել ընթացիկ տվյալների միջոցով: Դա անելու համար հետևեք հետևյալ քայլերին.
- Միացրեք շարժիչը:
- Ամպերմետրի միջոցով չափեք հոսանքը յուրաքանչյուր հերթափոխում:
- Հաշվարկեք միջին ընթացիկ արժեքը՝ հիմնվելով երկրորդ պարբերության մեջ կատարված չափումների արդյունքների վրա:
- Բազմապատկեք միջին հոսանքը լարման վրա: Ստացեք իշխանություն։
Հզորությունը միշտ կարելի է հաշվարկել որպես հոսանքի և լարման արտադրյալ: Այս դեպքում կարևոր է իմանալ, թե U և I-ի որ արժեքները պետք է ընդունվեն: Այս դեպքում U-ն սնուցման լարումն է, այն հաստատուն արժեք է, և ես կարող եմ փոփոխվել՝ կախված նրանից, թե որ ոլորուն (ստատորի կամ ռոտորի) վրա է չափվում հոսանքը, ուստի անհրաժեշտ է ընտրել դրա միջին արժեքը։
Հզորությունը ըստ չափսի
Ստատորն ունի բազմաթիվ տարբեր բաղադրիչներ, որոնցից մեկը միջուկն է: Շարժիչի հզորությունը հաշվարկելու համարօգտագործելով չափսերը, կատարեք հետևյալը.
- Չափել միջուկի երկարությունը և տրամագիծը:
- Հաշվե՛ք C հաստատունը, որը կօգտագործվի հետագա հաշվարկներում։ C=(πDn) / (120f)
- Հաշվե՛ք P հզորությունը՝ օգտագործելով P=CD2ln10-6, որտեղ C-ն է հաշվարկված հաստատուն, D-ը միջուկի տրամագիծն է, n-ը լիսեռի պտտման արագությունն է, l-ը միջուկի երկարությունն է:
Ավելի լավ է բոլոր չափումները և հաշվարկները կատարել առավելագույն ճշգրտությամբ, որպեսզի էլեկտրաշարժիչի հզորության հաշվարկը հնարավորինս մոտ լինի իրականությանը։
Շարժիչ ուժ
Ասինխրոն շարժիչի հզորությունը կարող է որոշվել նաև՝ օգտագործելով ձգողական ուժի արժեքը: Դա անելու համար ձեզ հարկավոր է չափել միջուկի շառավիղը (որքան ճշգրիտ, այնքան լավ), ֆիքսել արագությունը, որով պտտվում է ագրեգատի լիսեռը, ինչպես նաև չափել շարժիչի ձգողական ուժը՝ օգտագործելով դինամոմետր:
Բոլոր տվյալները պետք է փոխարինվեն հետևյալ բանաձևով.
P=2πFnr, որտեղ F-ը քաշման ուժն է, n-ը լիսեռի պտտման արագությունն է, r-ը միջուկի շառավիղն է:
Ինդուկցիոն շարժիչի նրբերանգը
Բոլոր վերը նշված բանաձևերը, որոնք օգտագործվում են եռաֆազ շարժիչի հզորությունը հաշվարկելու համար, թույլ են տալիս կարևոր եզրակացություն անել, որ շարժիչները կարող են լինել տարբեր չափերի, ունենալ տարբեր արագություններ, բայց, ի վերջո, ունենալ նույն հզորությունը:.
Սա թույլ է տալիսդիզայներները ստեղծելու շարժիչների մոդելներ, որոնք կարող են օգտագործվել տարբեր պայմաններում:
DC շարժիչ
DC շարժիչը մեքենա է, որը փոխակերպում է ուղղակի հոսանքից ստացված էլեկտրական հզորությունը մեխանիկական էներգիայի: Գործողության սկզբունքը քիչ կապ ունի ասինխրոն մեքենայի հետ:
DC շարժիչը բաղկացած է ստատորից, արմատուրից և հենարանից, ինչպես նաև կոնտակտային խոզանակներից և կոմուտատորից:
Կոլեկտոր - սարք, որը փոխակերպում է փոփոխական հոսանքը ուղիղ հոսանքի (և հակառակը):
Նման ագրեգատի օգտակար հզորությունը հաշվարկելու համար, որը ծախսվում է ցանկացած աշխատանք կատարելու վրա, բավական է խարիսխի EMF-ը բազմապատկել խարիսխի հոսանքով:
- P=EaIa.
Ինչպես տեսնում եք, DC շարժիչի հզորության հաշվարկը շատ ավելի պարզ է, քան ասինխրոն շարժիչի հաշվարկները: